(57)【要約】  【課題】  船体を波の中に突き進ませることのできるようにした単胴型高速船における新規で斬新な船首形状を提供する。  【解決手段】  船首先端(13)は鉛直方向において甲板(15)に比して喫水線(30)に近い位置に設けられ、船首の上方部分は船首先端から後方の甲板の高さまで長手方向に延びる頂面(11)で構成する。この頂面は船体の中心線を通る鉛直面から船体の側方に横断する方向に下向きの傾きをもって傾斜され、又頂面の面積の少なくとも半分は、その領域上のいずれの点における長手方向の接線も水平方向に対して０度以上３０度以下の範囲内の角度、上記領域の幅方向縦断面上のいずれの点における幅方向の接線も水平方向に対して０度以上３０度以下の範囲内の角度とし、頂面の水平面への投影面積は船舶の水平面への投影面積の５％以上とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
船首先端は鉛直方向において甲板よりも喫水線に近い位置に設けられ、船首上方部分は船首先端から後方の甲板高さまで前後方向に延びる頂面で構成され、該頂面は船体の中心線を通る鉛直面から船体の両側方に横断する方向に下向きの傾きをもって傾斜されており、
上記頂面の面積の少なくとも半分は、その領域上のいずれの点における前後方向の接線も水平方向に対して０度以上３０度以下の範囲内の角度をなすとともに、上記領域の幅方向縦断面上のいずれの点における幅方向の接線も水平方向に対して０度以上３０度以下の範囲内の角度をなす一方、
上記頂面の水平面への投影面積が船舶の水平面への投影面積の５％以上であることを特徴とする単胴型海洋航行船舶の船首形状。
【請求項２】
上記船首上方部分を構成する頂面は、左舷及び右舷で対称な形状を有する請求項１記載の単胴型海洋航行船舶の船首形状。
【請求項３】
上記船首上方部分を構成する頂面は、稜線によって区画される複数のパネルで構成されている請求項１又は２記載の単胴型海洋航行船舶の船首形状。
【請求項４】
上記船首上方部分を構成する頂面の幅方向の中央にはさらに平面状又は曲面状のパネルが前後方向に延びて設けられている請求項１ないし３のいずれかに記載の単胴型海洋航行船舶の船首形状。
【請求項５】
上記船首上方部分を構成する頂面の全部又は一部が円錐曲面形状に形成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の単胴型海洋航行船舶の船首形状。
【請求項６】
上記船首上方部分を構成する頂面の全部又は一部が平面形状又は曲面形状に形成されている請求項１ないし４のいずれかに記載の単胴型海洋航行船舶の船首形状。
【請求項７】
上記船首上方部分を構成する頂面には段部が形成され、該段部の高さは上記頂面の全長の１０％未満の寸法であるとともに、上記段部の縦面の鉛直方向に対する角度は鉛直面から４５度を越えない範囲内の角度である請求項１ないし６のいずれかに記載の単胴型海洋航行船舶の船首形状。
【請求項８】
上記船首上方部分を構成する頂面には凹溝が形成され、該凹溝の幅は上記頂面の全長の１０％未満の寸法である請求項１ないし６のいずれかに記載の単胴型海洋航行船舶の船首形状。
【請求項９】
上記船首上方部分を構成する頂面の後端部分は、更に上記甲板の下側で凹状に湾曲され、上記頂面に沿って移動してきた水や飛沫の流れを船体から離れるように側方に跳ね返すようになっている請求項１ないし８のいずれかに記載の単胴型海洋航行船舶の船首形状。
【請求項１０】
上記船首上方部分を構成する頂面には係留具その他の金具及び／又は艤装品を収容する１又は複数の凹所が設けられている請求項１ないし９のいずれかに記載の単胴型海洋航行船舶の船首形状。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は単胴型海洋航行船舶の船首形状に関し、特に従来の伝統的な船首の甲板形状に代えて複数の傾斜した頂面を備え、船体に波の上を進ませるのではなく、むしろ船体を波の中に突き進ませることのできるようにした単胴型高速船における新規で斬新な船首形状に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶が波浪（高波）の中を航行する場合、船舶に作用する上下方向の加速（以下、単に「上下の加速」又は単に「加速」ともいう）は回避できない。従来の伝統的な船首ではその縦断面形状が甲板で最も幅が広くなっているが、かかる断面形状の船首は波頭（波の頂上）を通過するときにその大きな容積ゆえに持ち上げられ、その後波の谷間に落下するという動きをする傾向にある。
【０００３】
このような動きは一般的に縦揺れ（ピッチング）といわれ、ある特定の条件下においては大きく増幅され、上下の加速を引き起こす。極端な場合、船舶の速度、船体の長さ及び波の高さの特定の条件が組み合わさったときに、船体は水面から大きく浮き上がり、その反動で水中に突っ込むという動きをすることがある。
【０００４】
船舶の構造設計を管轄する法規では、上述の動きによる船体の破損を防ぐため、船体外殻を支持する十二分に高い強度の構造、従って重い構造が要求されている。構造的な強度に対する要求は、加速による全体的な負荷及びスラミング（突っ込み）による局所的な負荷が減少され得る場合にのみ、船体構造に関する法規の下で緩和されることができる。換言すれば、それらの負荷は波によって船体の受ける悪影響を減少することによってのみ低減されることができるものである。
【０００５】
船体構造の軽量化に伴う恩恵は非常に大きい。第１には購入及び組付けに必要な材料が少なくなり、船舶の建造費を低コスト化できる。第２には軽量化された船舶は小さなエンジン出力でもって必要な速力を得ることができ、購入されるべきエンジンは小出力で済み、エンジン運転中に消費される燃料量も少なくなるので、そのような船舶を建造し運行する費用も低コスト化できる。最後に、船舶に作用する上下の加速が小さくなると、積荷の破損が少なくなり、乗客の船酔いが軽度になるとともに、重度の船酔いの発生率も少なくなる。これは船舶の利益を生み出す可能性を直接的にかつ大幅に増大させることとなる。さらに、旅客フェリーや洋上の石油リグへの送迎用のクルー運搬船等、特定の船舶の場合には天候によって運航が制限されることがしばしばあるが、かかる船舶については上述の恩恵はなおさら顕著である。
【０００６】
また、荒天の下では船舶は速力を減じさせられ、進路変更を余儀なくされることにより、船舶の運航費は増大することになる。ある場合には現在の海の状況や予想される海の状況によって船舶の運航が許可されないこともある。
【０００７】
上述の問題に対し、特に波浪の動きによる船体への悪影響を低減するとともに、縦揺れを小さくし上下の加速を減少させるように設計された各種の船舶が提案されてきた。公知の解決方法は主として、受動的な航行コントロールと能動的な航行コントロールの２つに範疇に分類される。
【０００８】
前者の方法は船体の形状、一般的には多胴型船体に基づくものである（特許文献１、特許文献２、等参照）。後者の方法は機械的に作動されコンピュータ制御される可動表面、一般的には水中翼（フィン）によって船体の上下動を最小にすることへの試みである（特許文献３、特許文献４、特許文献５、特許文献６、等参照）。しかし、両者とも、購入するにも、使用するにもコスト高となる。
【特許文献１】米国特許第５１８４５６１号明細書
【特許文献２】米国特許第５２６３４３３号明細書
【特許文献３】米国特許第６１１６１８０号明細書
【特許文献４】英国特許出願公開第２１５０８９０号明細書
【特許文献５】特開平４−１６９３９３号公報
【特許文献６】特開平７−１３２８７５号公報
【０００９】
詳細に説明すると、多胴型船舶では二つの船体を重い甲板で連結しているので、全船体重量に対する積荷搭載重量の比率は最低となる。この多胴型船舶は、双胴のカタマラン船、主船体の両舷に２つの安定用船体を備えたトリマラン船、あるいは比較的に薄い垂直の水中翼を備え、完全に水没する大形の魚雷型の船体が甲板と連結された船型を基本とするSWATH (Small Waterplane Area Twin Hull）のいずれかであり、これらは波の頂きを通過するときに比較的小さな容積の海水が押し退けられることにより、船の動作に対する波の影響が最小化されるようになっている。
【００１０】
多胴型船舶は実際に有効であるが、その有効性は一定の波高までである。それ以上の波高になると、２つの細長い船体は上下動を減衰させる働きをほとんど示さなくなるので、船体間に広がる甲板に波がぶつかり始め、しばしば通常の単胴船よりも悪い影響をもたらしてしまう。また、この多胴型船舶は十分に明らかな理由によって常にコスト高を招来する。つまり、全ての積荷を収容する必要のある重い連結用の甲板を備えた複雑な多胴型船舶を建造する場合、船体内に積荷を収容することのできる幅広の単胴船を建造する場合と比較してコスト高とならざるを得ない。
【００１１】
能動的な航行コントロール装置は有効ではあるけれども、購入費用の負担増だけではなく、危険の負担増の問題も同様に存在する。つまり、可動式の水中翼を適切に作動させるためには、水中翼を水中に完全に水没させておく必要があり、氷塊や、大きな魚や哺乳動物などを含む他の物体に衝突する危険にさらされることになる。船体そのものに影響を与えなくても、ちょっとした衝突によって可動式の水中翼が破損されあるいは使用不能になったとの報告がある。多くの場合、船舶は上述の能動的な航行コントロール装置なしでは運航できない設計となっているので、船舶は航行不能になり、援助が必要になることもある。
【００１２】
また、航行コントロール装置における可動式水中翼を機能させるには水流が必要であるので、例えば岸壁への接岸あるいは洋上施設の周囲における操船においてよくあるように、船舶がゆっくり動いている場合や停船している場合には、可動式水中翼はその効果を失いやすく、限界がある。
【００１３】
その結果、最も対費用効果のある海洋航行船舶の構造として残るのは単一船体の船舶、つまり単胴船であるといえる。現在まで、波浪中における船舶の動きを軽減する試みとして記録にあるのは、細長い単胴船体による設計か、あるいはヨーロッパで良く知られている波浪貫通型船首（波を貫通する船首）を組み込んだ単胴船体による設計である。前者は、船体を波の長さよりかなり長くすることによって波による悪影響を軽減できるという原理に固守しており、明らかに建造するには高価になる。船体の長さはコスト増を招来するだけでなく、他の多くの要因のうちでも特に構造的な強度に関連する要素であり、長い船体は短い船体と比べるとより一層重くなる。
【００１４】
後者は、ほぼ断面円形の針のような形状の船首を備え、非常に細長い船体に限定され、波の影響を全く受けないように設計されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、１又は複数の傾斜した頂面を備え、船体を波の上というよりもむしろ、波の中に突き進ませることのできる単胴型高速船における新規で斬新な船首形状を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
そこで、本発明に係る単胴型海洋航行船舶の船首形状は、船首先端は鉛直方向において甲板よりも喫水線に近い位置に設けられ、船首上方部分は船首先端から後方の甲板高さまで前後方向に延びる頂面で構成され、該頂面は船体の中心線を通る鉛直面から船体の両側方に横断する方向に下向きの傾きをもって傾斜されており、上記頂面の面積の少なくとも半分は、その領域上のいずれの点における前後方向の接線も水平方向に対して０度以上３０度以下の範囲内の角度をなすとともに、上記領域の幅方向縦断面上のいずれの点における幅方向の接線も水平方向に対して０度以上３０度以下の範囲内の角度をなす一方、上記頂面の水平面への投影面積が船舶の水平面への投影面積の５％以上であることを特徴とする。
【００１７】
本発明は波による船体に対する悪影響を従来の方法とは全く異なるアプローチによって解消しあるいは軽減しようとするものである。本発明の基本的な考え方は、他の既存の船舶の船首形状とは明らかに異なり、波浪中の縦揺れの運動を引き起こす力に対しこれを押さえ込む動的な抗力を発生させることにより、波浪中を高速航行している船舶の船体の縦揺れ運動を減少させる船首形状を提供するものである。
【００１８】
船舶の縦揺れは、船体が波の上を進むのではなく、波を意図的に突き破って進ませるようにした新しい船首形状によって減少させることができる。このような船舶の動きは、一般的には船首の断面形状の中央が通常の航行状態において、伝統的な船舶の船首のように水面から高く位置しているのではなく、船首断面形状の中央が水面近くに位置するように形成された船首によって実現される。
【００１９】
波浪貫通型船首自体は新しくない。波浪貫通型船首は、近年世界的に広範な研究の対象とされているが、軍艦に取付けられ敵の艦船に衝突させる初期の衝角船首と混同されるべきではない。初期の波浪貫通型船首は、現在でも多く運航されている多胴型船舶（基本的には双胴船舶、あるいはカタマラン船）に取付けられているが、伝統的な船首の喫水線よりも上方の大きな容積を減少させることにより、縦揺れ運動を抑制するという考え方に基づいて設計され、最適な大きさにされている。
【００２０】
単胴船に関する波浪貫通型船首については研究が散発的に行われた記録はあるが、本件の出願時において実用化されたものはない。実用化を阻む主な理由は、波浪中において波浪貫通型船首を備えた単胴船の復原性能を維持することが困難なことにある。簡単に言えば、喫水線から上方の容積は船体が水面下に水没するのを防止するという望ましい効果を奏するが、同時に、船首が波の上に高く持ち上げられる原因にもなり、その結果としてしばしば次の波に突っ込んで衝突するという望ましくない現象を招来する。
【００２１】
単胴船の波浪貫通型船首に関する現在までの研究では、船首の喫水線上の容積を減少させることにより上述の望ましくない現象だけでなく、望ましい効果も低減されてしまう。このような船体は波によって持ち上げられたり波に衝突したりはしないが、容易に水没してしまう。双胴型船舶の場合、上述の問題は主要な２つの波浪貫通船体の間に第３の船首を設けることにより解決できる。単胴船の場合にはこのような第３の船首を設けることはできない。
【００２２】
本発明は、縦揺れ運動の原因となる船首の容積を単に減少するだけでなく、さらに一歩進んでその形状を工夫をすることにより上述の問題を解決しようとするものである。つまり、船体と波浪との相互作用によって生じる揚力と抗力（下向き揚力）とをバランスさせることにより、船体の動きを動的にコントロールし、縦揺れ運動を減少させることのできる波浪貫通型船首についての新しい形状と容積配分を提案するものである。
【００２３】
本件発明において、流体力学上の性能を向上させる主たる特徴は、船舶の航行方向において、上方から見て船首の上方部分を構成する頂面が前方に向いた一般的な楔形状をなしているという組合せ方にある。この頂面は縦断面において船首を幅方向に横断する方向にさらに下方に傾斜し、浅い逆Ｖ字形状（例えば、“Λ”形状）を形成している。それらの後方頂部では頂面はさらに外側に向かって湾曲し、甲板や操舵室に掛かる水や飛沫を側方に跳ね返すようになっている。
【００２４】
本発明のさらに有利な点は、通常の前傾斜した船首と比較して、平穏な水面上の高速航行時における抵抗、したがってエンジン出力を低減できる点にある。本件発明の波浪貫通型船首の先端は喫水線に近いところに位置し、その結果として喫水線長さ（水面位置での船体長さ）は標準的な船首を備えた同一長さの船体の喫水線長さに比して長くなる。流体力学的には、同一排水量で喫水線長さの長い船体は、平穏な水面を同一速力で進むのに必要なエンジン出力が確実に少なくて済む。
【００２５】
上述の効果は全ての波浪貫通型船首について言える効果である。しかし、現在までに開発された波浪貫通型船首は非常に長くて細い傾向にあり、その結果として船体の全長が長くなり、船舶建造のコスト高を招来する。本件発明の考え方は全長を長くすることなく、必要とされる流体力学上の効果を生み出すことを試みるものである。実際に、抗力を発生する船首頂面を構成するために、本件発明の新しい船首は相対的に幅広く形成されなければならず、その結果としてその船体は内部の有用なスペースが船首の幅の狭い伝統的な高速航行船型に比してより多くなる。
【００２６】
また、船体の加速と波浪衝突時の負荷を軽減させることができるということは、設計者が船舶の建造にあたって、本件発明の新しい波浪貫通型船首を設けて内部構造を軽量化することを指示できることを意味する。重量は貨物船の経済性に影響を与える最も重要な要素の一つである。簡単に言えば、船舶を設計上軽量にすると、同一の船舶によってより多くの積荷を運搬でき、経済的な利潤をあげることができる。構造的な強度及び安全対策に関し、船舶が海洋を航行するために要求される最低限の構造的な強度、及び法規を尊守することによって公認機関の要求する最低限の安全対策が存在する。船級協会は、船舶が建造される前に設計を確認し承認を行う。
【００２７】
本件発明の新しい波浪貫通型船首の用途である高速船は、High Speed Craft (HSC)高速艇基準と呼ばれる基準に従って船体内部の構造が設計されている。HSC基準の下では、構造的な寸法（船体外板の板厚や防撓材の寸法）は、主として船舶の加速と衝撃時の負荷にによって左右される。換言すると、それらの値は高速船について計測され、経験的に決定された最大負荷に基づくものであり、必然的に重い構造を求められることになる。
【００２８】
船体に加わる負荷が模型試験によってより小さいことが証明された場合にのみ軽量構造が許可される。軽量構造は、建造費の低コスト化を招来するだけでなく、同一の速力及び積荷の条件に対してより低いエンジン出力で済むことを意味する。この船体の重さにおける差は、より多くの積荷と経済的な利益に置き換えられることができる。この軽量化は本件発明の基本的な効果である。
【００２９】
本件発明者は、軽量構造の設計、及び同一の船体における波浪貫通型船首と標準の船首との模型比較試験を含む総合的な研究と開発のプログラムに携わった。この基本的な研究開発において、本件発明の効果が全面的に確証された。
【００３０】
上述の船舶の船首の形状は、独自性と、改良された考え方を生み出している。この船首は、高速航行中の船体を安定させるように波をうまく利用し、その結果として船体の加速を減少させ、構造を軽量化し、必要な出力を低下させ、投資と運航費を低減させ、搭載できる積荷の増量と高い利益を招来することとなる。
【００３１】
船首の上方部分を構成する頂面の面積の少なくとも半分は、その領域上のいずれの点における前後方向の接線も水平方向に対して０度以上３０度以下の範囲内の角度をなすとともに、領域の幅方向縦断面上のいずれの点における幅方向の接線も水平方向に対して０度以上３０度以下の範囲内の角度をなしていることが重要である。接線が水平方向に対してなす角度が３０度を越える場合、波浪による揚力とバランスする抗力が得にくく、又波浪中において船舶の復原性能を確保し難いからである。上述の角度条件を満たす領域の面積が船首上方部分を構成する頂面の面積の半分未満の大きさである場合、波浪による揚力とバランスする抗力を得るために、及び波浪中において船舶の復原性能を確保するために、船首上方部分を構成する頂面を大きく形成する必要があるからである。
【００３２】
また、船首の上方部分を構成する頂面は小さすぎると、揚力とバランスする抗力が得られない。頂面で発生する抗力の大きさは船舶の航行速度に依存し、高速航行の船舶の場合には頂面は小さくする必要がある一方、低速航行の船舶の場合には頂面は大きくする必要がある。本件発明者の実験によれば、頂面の水平面への投影面積は船舶の水平面への投影面積の５％以上とする必要があり、通常の船舶の場合にはほぼ１０％前後の面積が好ましいことが確認された。
【００３３】
船首の先端は甲板の高さより喫水線に近い位置に設定されていればよく、例えば全長２０ｍ〜５０ｍの船舶の場合、喫水線から見て０ｍ〜１．５ｍ程度の高さに設定することができる。
【００３４】
船首の上方部分を構成する頂面は左舷と右舷とで異なる形状としても、前後方向又は幅方向の接線の角度を左舷と右舷とで上手く設定することによって船舶の左右のバランスを確保することもできるが、船体設計上、船首の上方部分を構成する頂面が左舷及び右舷で対称な形状とすることによって船舶の左右のバランスを確保するのが好ましい。
【００３５】
船首の上方部分を構成する頂面は一枚のパネルで構成されてもよいが、稜線によって区画される複数のパネルで構成されてもよい。
【００３６】
また、船首上方部分を構成する頂面の幅方向の中央はパネルを区画する稜線としてもよく、又頂面の幅方向の中央にはさらに平面状又は曲面状のパネルを前後方向に延びて設けるようにしても、前述の本発明の作用効果を奏する。
【００３７】
船首上方部分を構成する頂面はその全部又は一部を円錐曲面形状、平面形状又は曲面状に形成しても、前述の本発明の作用効果を奏する。
【００３８】
さらに、船首上方部分を構成する頂面には１又は複数の段部が船舶の幅方向又は前後方向に延びて形成されていてもよい。但し、段部が高くなると、頂面に沿って移動してきた水や飛沫の流れに対する抵抗となり、所望の抗力が得られないおそれがあるので、それぞれの段部の高さは頂面の全長の１０％未満の寸法であるのがよい。また、段部の縦面の鉛直方向に対する傾きが大きくなると、その部分において発生する抗力が大きくなり、頂面で発生する本来の抗力に悪影響を与えるので、段部の縦面の鉛直方向に対する角度は鉛直面から４５度を越えない範囲内の角度であるのが望ましい。
【００３９】
また、船首上方部分を構成する頂面には段部ではなく、１又は複数の凹溝が船舶の幅方向又は前後方向に延びて形成されていてもよい。但し、凹溝の幅が大きくなると、頂面に沿って移動してきた水や飛沫の流れに対する抵抗となり、所望の抗力が得られないおそれがあるので、凹溝の幅は頂面の全長の１０％未満の寸法であるのが望ましい。
【００４０】
船首の上方部分を構成する頂面には、係留具や他の金具及び／又は艤装品を収容する１又は複数の凹所を設けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明を図面に示す具体例に基づいて詳細に説明する。図１ないし図５は本発明に係る単胴型海洋航行船舶の好ましい実施形態を示す。なお、本発明は図に示される例に限定されず、種々な変更及び改良が可能である。
【００４２】
図において、船体１０の船首の先端１３は鉛直方向において甲板１５に比して喫水線３０に近い位置、例えば喫水線３０から見て０ｍ〜１．５ｍの位置に設定され、船首の上方部分は船首先端１３から後方に向けて高くなるような傾きをもって延びる頂面１１で構成され、頂面１１の後方部分は甲板１５の下側で凹状に湾曲されて後方の甲板１５の高さまで延び、又頂面１１はその水平面への投影面積が船舶全体の水平面への投影面積のほぼ１０％の大きさとなるように形成されている。
【００４３】
この頂面１１の面積の少なくとも半分はその領域上のいずれの点における長手方向の接線も水平方向に対して０度以上３０度以下の範囲内の角度、又上記領域の幅方向縦断面上のいずれの点における幅方向の接線も水平方向に対して０度以上３０度以下の範囲内の角度をなし、船体を波浪に突入させ、喫水線３０以下の容積によって水を押し退けたときに生ずる上向き揚力と釣り合う抗力を発生する抗力生成面となっている。
【００４４】
また、頂面１１の後方の甲板１５の下側で湾曲された部分は頂面１１に沿って移動してきた水や飛沫の流れを船体から離れるように側方に向けて跳ね返す飛沫反射部１２となっている。
【００４５】
さらに、船首の頂面１１は稜線によって区画される二枚のパネルで構成されて左舷及び右舷で対称な形状を有し、又頂面１１は船体の中心線を通る鉛直面から船体の側方に横断する方向に下向きの傾きをもって直線的に傾斜されており（図５の点線１６参照）、その結果として船首頂面１１は上方から見て前方にほぼ逆Ｖ字の楔状をなしている。
【００４６】
なお、上記の例では船首の頂面１１の大部分を平坦な形状としたが、頂面１１の全部又は一部を先端から後方に向かって拡径する円錐曲面形状に形成することもできる。また、船首上方部分を構成する頂面１１の全部又は一部を平面形状又は曲面形状に形成することもできる。また、頂面１１には１又は複数の凹所を設け、係留具その他の金具、艤装品を収容することもできる。
【００４７】
海洋を高速航行する単胴船の設計に今まで採用されてこなかった重要で斬新な特徴は、抗力生成面１１、つまり複数枚のパネルによって形成され、船首喫水線３０の下側容積が排水する力（船首が波の中に突入したときに、船首を波の上に持ち上げることによって典型的には縦揺れの原因となる力）に対し、これとは反対向きの抗力を生成するような形状の本件発明の新しい波浪貫通型船首の頂面１１である。
【００４８】
図１ないし図５に頂面１１の概略の形状が示されているが、頂面１１はその大きさ、形状及び角度が船舶の大きさと設計速力に応じて最適な値が選択され、波の中を突き進むときに排水により生じる力を相殺し、縦揺れ運動を最小化するようになっている。
【００４９】
また、逆向きの頂面１１を採用することにより、縦揺れ運動を起こす力が相殺され、縦揺れ運動、及び法規で要求される構造的な重量に影響を及ぼす負荷が減少され、船舶設計の技術分野における重大な改善が得られることとなる。
【００５０】
船首先端１３が通常の船首先端２１に比較して喫水線３０により近い位置に下げられた結果、喫水線長さＬ２は図２の（ｂ）示されるように、同図（ａ）に示される同一全長で通常の船首を備えた船舶の喫水線長さＬ１に比較して長くなる。船舶の船体の抵抗と要求される速力で船体を航行させるのに必要な出力とは原理的には喫水線長さの逆関数になり、例えば同一船体及び同一排水量の場合には喫水線長さが長くなるほど、抵抗と出力は小さくなる。喫水線長さが増大するのは本発明に固有の特徴であり、船舶設計の分野において非常に大きな改善を提案することとなる。
【００５１】
波を乗り越えるのではなく波の中を突き進みながら航行する船首の上を運ばれる水や飛沫が及ぼす悪影響については、本件発明の効果を相殺し得ることは認めざるを得ない。初期の実験では予想されたとおり、波浪貫通型船体の船首によって排水される水や飛沫の全体量は通常の船首を備えた船体による排水量よりも少ないが、波の中に突っ込んでいく通常の船体では水や飛沫が船体から離れる方向に排水されるのに対し、波浪貫通型船首船体では水や飛沫が船首を飛び越え、積荷や機械が搭載される可能性のある後方甲板に落下するようになることが確認された。この好ましくない現象は逆向きの頂面１１の後方の湾曲した飛沫反射部１２によって抑制されることができ、この飛沫反射部１２は頂面１１を滑り上がってきた水を船体中心線から離れて行くように側方に跳ね返すようになっている。上述の好ましくない現象は、特に酷い海況に遭遇したときに、操船者が船舶の航行速力を低下させることによりさらに抑制されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る波浪慣通型船首を備えた単胴型海洋航行船舶の好ましい実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】上記実施形態における船首(b)と従来の船首(a)とを比較して示す側面図である。
【図３】上記実施形態における船首の形状を示す要部側面図である。
【図４】上記実施形態における船首の形状を示す要部平面図である。
【図５】上記実施形態における船首の形状を示す要部正面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０        船体
１１        頂面
１２        飛沫反射部
１３        船首先端
１４        船体上部構造
１５        甲板
１６        船首の典型的な縦断面形状
２０        通常船舶の甲板
２１        通常船舶の船首先端
３０        喫水線
【図１】
2005088627.tif 000003
【図２】
2005088627.tif 000004
【図３】
2005088627.tif 000005
【図４】
2005088627.tif 000006
【図５】
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